本月11日，總理在日本首相安倍晉陪同下，參觀考察了位于北海道苫小牧市的豐田汽車(chē)公司相關(guān)零部件工廠。總理參觀的其中一個(gè)項(xiàng)目就是，豐田的氫燃料電池車(chē)“MIRAI”。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2013年氫燃料電池車(chē)商業(yè)化到2017年底，總計(jì)售出6475輛氫燃料電池乘用車(chē)，其中豐田銷量占比超過(guò)75%，豐田在氫燃料電池乘用車(chē)*。

 我國(guó)氫燃料電池車(chē)目前則在商用車(chē)領(lǐng)域落地。

 去年，東風(fēng)、福田、宇通等8家車(chē)企共生產(chǎn)1272輛氫燃料電池商用車(chē)。但是這1272輛氫燃料電池商用車(chē)的催化劑大部分都是進(jìn)口的，膜電極幾乎是全部進(jìn)口。

 目前，國(guó)內(nèi)燃料電池關(guān)鍵材料及零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程正在慢慢進(jìn)行中，其中清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院與武漢喜瑪拉雅光電科技股份有限公司成立的燃料電池工程技術(shù)中心歷時(shí)兩年，攻克了燃料電池催化劑量產(chǎn)技術(shù)，以及膜電極、雙極板等關(guān)鍵材料的研發(fā)和工藝制備。

 首先，催化劑方面，喜瑪拉雅研制出一系列不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Pt/c催化劑，這囊括了40wt%，50wt%，60wt%，70wt%等不同數(shù)值。

 采用連續(xù)微波的工藝路線，讓產(chǎn)品電化學(xué)活性面積達(dá)到90m2/g，同時(shí)，日產(chǎn)10公斤/天的能力，將成本大幅降低到了同類進(jìn)口產(chǎn)品的一半。

此外，雙極板領(lǐng)域，其采用石墨粉做導(dǎo)電骨料，并通過(guò)采用模壓方式生產(chǎn)，在保證該部件產(chǎn)品一致性的同時(shí)，延長(zhǎng)使用，這也讓生產(chǎn)成本比進(jìn)口的同類零部件降低了80%。

 作為燃料電池多相物質(zhì)傳輸和電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，膜電極決定了燃料電池的性能、壽命、成本，喜瑪拉雅在該領(lǐng)域，利用石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，噴涂在CCM與GDL之間，這不僅增加膜電極的導(dǎo)電性，并加快向外傳遞熱量的速度，以利于成型后電堆的熱管理。

 采用這種“熱定型”膜電極制備方法，一體化封裝成型，在提高功率密度的同時(shí)，也讓制造成本相應(yīng)降低。

 正因在催化劑、膜電極、雙極板等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)技術(shù)和工藝具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，喜瑪拉雅電堆模塊可快速靈活地配置燃料電池，適應(yīng)不同的功率需求、不同的電壓平臺(tái)，功率實(shí)現(xiàn)1KW到100KW全覆蓋，電堆質(zhì)量密度達(dá)到了1.39KW/Kg，體積密度達(dá)到1.86KW/L。

 此外，在流場(chǎng)設(shè)計(jì)中采用了“穩(wěn)壓”流場(chǎng)技術(shù)，這也改良了氣場(chǎng)流態(tài)，讓各單電池的進(jìn)口流量均勻；石墨烯的加入，使得電堆的水、熱管理變得相對(duì)容易迅速，有利于燃料電池系統(tǒng)的適時(shí)控制。

 而為滿足不同用車(chē)情境下，提高燃料電池的適應(yīng)能力，喜瑪拉雅針對(duì)應(yīng)低溫、高海拔等惡劣環(huán)境條件，也提供了更具針對(duì)性的解決方案。

在電堆設(shè)計(jì)中，喜瑪拉雅采取了具備低溫-40°C存儲(chǔ)，-20°C啟動(dòng)的措施，在控制系統(tǒng)中集成了加熱組件，提高了燃料電池系統(tǒng)的低溫啟動(dòng)速度。

 同時(shí)，針對(duì)高海拔地區(qū)缺氧問(wèn)題，該系統(tǒng)中增設(shè)了檢測(cè)環(huán)境壓力的傳感器，根據(jù)壓力推測(cè)空氣中的含氧量，自動(dòng)調(diào)節(jié)空氣供給比，滿足不同功率下的氧氣需求量，將空壓機(jī)的功耗控制在合理的范圍，減少了BOP的能耗。

目前，該技術(shù)已在燃料電池公交車(chē)上搭載運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)品由喜瑪拉雅、中植汽車(chē)合作開(kāi)發(fā)，電機(jī)額定功率135KW，配置50Kwh鋰電池，燃料電池上，輸出功率36Kw，續(xù)航里程達(dá)到500km。

 而兩種動(dòng)力路線的共同作用，在車(chē)輛產(chǎn)品運(yùn)行過(guò)程中，提高了能量的利用效率。

 譬如，能量分配上，燃料電池作為車(chē)輛行駛的主動(dòng)力，在上坡、加速等加力情況下，鋰電池提供額外的功率補(bǔ)充；在下坡、減速、剎車(chē)等情況下，燃料電池輸出的功率大于電機(jī)消耗的功率，多余的能量用于給鋰電池充電。

 除上述情況外，國(guó)內(nèi)城市——南海燃料電池關(guān)鍵材料及零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程也在加快。

 近年來(lái)，南海將培育發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)提高到戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的高度，并于2015年提出將南海區(qū)打造成國(guó)內(nèi)的氫燃料電池汽車(chē)核心部件研發(fā)生產(chǎn)基地。

 去年，南海出臺(tái)了全省*專門(mén)針對(duì)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的扶持政策，對(duì)在南海區(qū)從事新能源汽車(chē)（含氫能）產(chǎn)業(yè)的企業(yè)給予扶持。

 今年4月份，南海又出臺(tái)了《佛山市南海區(qū)促進(jìn)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)及氫能源車(chē)輛運(yùn)行扶持辦法（暫行）》，這是目前全國(guó)各地區(qū)對(duì)加氫站建設(shè)補(bǔ)貼力度zui大的扶持辦法。

 在平臺(tái)搭建層面，南海打造了燃料電池及氫源技術(shù)國(guó)家工程中心華南中心、自潤(rùn)滑流動(dòng)動(dòng)力機(jī)械技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心等多個(gè)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)平臺(tái)，促進(jìn)研發(fā)平臺(tái)不斷化。

 今年4月1日，佛山綠色發(fā)展創(chuàng)新研究院也在南海正式揭牌，將重點(diǎn)建設(shè)包括“新能源產(chǎn)業(yè)服務(wù)”在內(nèi)的五大綠色發(fā)展平臺(tái)，促進(jìn)佛山市及南海區(qū)裝備制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級(jí)。

 在基地建設(shè)層面，在丹灶鎮(zhèn)規(guī)劃了面積8200畝的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基地，承接新能源汽車(chē)和氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，其中一期900畝已基本建設(shè)完畢，引入了廣順新能源、廣東泰羅斯等企業(yè)，研發(fā)生產(chǎn)新能源汽車(chē)關(guān)鍵零部件、壓氣機(jī)、氫氣循環(huán)泵以及氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)總成等核心部件。

 值得一提的是，位于基地內(nèi)的瑞暉加氫站已于2017年9月7日正式投入運(yùn)營(yíng)，這是全國(guó)*商業(yè)化審批運(yùn)營(yíng)的加氫站，開(kāi)創(chuàng)了全國(guó)商業(yè)化加氫站的先河。

 此外，5月8日，廣東省佛山市南海區(qū)政府和愛(ài)德曼氫能源裝備有限公司正式簽訂項(xiàng)目投資協(xié)議。

 該項(xiàng)目選址于南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)，將建成氫燃料電池及動(dòng)力總成生產(chǎn)基地，計(jì)劃投資30億元，年產(chǎn)能8萬(wàn)套氫燃料電池，分三期推進(jìn)，其中首期項(xiàng)目將于今年投產(chǎn)，全部項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，預(yù)計(jì)年產(chǎn)值200億元以上。

目前，南海的氫能產(chǎn)業(yè)涵蓋了從富氫材料及制氫設(shè)備研制、制氫、加氫到氫燃料電池核心部件、動(dòng)力總成和整車(chē)生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。

 未來(lái)，南海將依托現(xiàn)有汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，以技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用為重點(diǎn)，發(fā)展新能源汽車(chē)尤其是氫燃料電池汽車(chē)的相關(guān)項(xiàng)目為核心，致力成為整車(chē)及動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控等關(guān)鍵零部件發(fā)展的新能源汽車(chē)及氫能產(chǎn)業(yè)基地。

 隨著國(guó)家相關(guān)政策推動(dòng)與扶植，目前中國(guó)在氫燃料電池各關(guān)鍵材料領(lǐng)域已初步形成產(chǎn)業(yè)鏈，但技術(shù)成熟度差距較大。

 目前，在我國(guó)裝車(chē)的氫燃料電池汽車(chē)中，大多采用國(guó)外電堆和技術(shù)，其比例估計(jì)達(dá)到70%以上。而發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)一定不能技術(shù)空心化，要把產(chǎn)業(yè)做實(shí)。但是進(jìn)口導(dǎo)致高成本，成本不下降，就無(wú)法實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)規(guī)模化。

 因此，只有鼓勵(lì)燃料電池零部件*國(guó)產(chǎn)化，減少對(duì)進(jìn)口的依賴，進(jìn)一步降低燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的成本，使燃料電池汽車(chē)達(dá)到或接近燃油車(chē)的成本，才能使氫燃料電池汽車(chē)大眾化與親民化。

 此外，氫燃料電池車(chē)的商業(yè)化還面臨諸多考驗(yàn)，如加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、氫氣的儲(chǔ)藏與運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題，都制約著氫燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化和市場(chǎng)普及。

 因此，中短期內(nèi)，燃料電池更適用于一些特定場(chǎng)景的商用車(chē)市場(chǎng)，比如物流車(chē)、通勤車(chē)、公務(wù)用車(chē)等。

 目前，我國(guó)正在運(yùn)營(yíng)的加氫站只有十幾座，主要分布在北京、上海、廣東等地。并且，加氫站的投資建設(shè)成本*，一座中型加氫站至少需要投資上千萬(wàn)元。

 這需要政府對(duì)加氫站建設(shè)提供重要支持，對(duì)此各地方政府已經(jīng)出臺(tái)系列補(bǔ)貼措施。

 然而，盡管我國(guó)燃料電池汽車(chē)已經(jīng)在商用車(chē)落地，乘用車(chē)推廣仍需更長(zhǎng)時(shí)間。市場(chǎng)對(duì)于氫燃料電池車(chē)需求已經(jīng)明朗化，但規(guī)模化量產(chǎn)至少還需要五年。